本站原创[摘 要]随着社会的飞速发展,对于能源的需求也越来越大.但是随着能源的日益短缺,如何从根本上缓解和消除这些危机,使我们得以和谐的可持续发展,已经成为当今社会的关注焦点.因此,建筑节能成为当今建筑技术发展的大趋势.采暖节能是建筑节能的重要组成部分,如何做好节能的供暖系统设计,作为一种有效的建筑节能方法,成为暖通设计人员需要解决的重要课题.
[关 键 词]集中供暖散热器连接方式单管跨越水平双管节能
随着生活水平的提高,人们对室内舒适性的要求越来越高,这就要求集中供暖技术的系统设计更加合理,运行控制更加灵活,设备制造更加先进,特别是使它的运行更节能,从而尽快适应建筑节能的要求.考虑其系统应用性的主要出发点在于,经济性、可靠性、可调节性、水力平衡性、施工工艺性及美观等,下面本文分析讨论了几种暖气系统的连接方式,这几种方式各有千秋,在选用应本着以上原则,视具体情况而定.目前,我国经济条件尚不充分,不能与国外等同相比,有些系统形式虽好但很难被推广,但总体来讲要因地制宜,根据建筑的具体情况来选择合适的系统形式.
一、暖气系统的几种连接方式
目前,国内所采用的暖气系统连接方式主要有：水平单管跨越式和水平双管并联式等,这几种系统都有其优缺点,可根据户型的不同,建筑物舒适度要求的不同来选择合适的方式.
（1）水平单管跨越式
户内水平单管跨越式,无竖向立管,墙面整洁、不影响装修,带有跨越管,入口设热表、电动阀(或散热器支管上设温控阀),跨越管上设有温控阀,可分室调温,这样既节约了能源,又提高了房间的舒适度.但是计算繁琐,系统末端水温较低、散热器片数较多、恒温三通阀较贵,管道过门也需要另作处理,每组散热器须设跑风,装置成本较高.另外,由散热器的热力特性分析可知,在一定供水温度下,散热量和流量之间的关系曲线为一上抛物线,散热器的散热量的可调节性在一定范围内随着散热器进出口温差的增大而增强,从可调节性的角度讲,单管跨越式系统进流量越小,进出口温差越大,但同时为保证房间负荷的要求,进流量减小又会使散热面积增加,散热器选型加大,使用的经济性变差.
（2）水平双管并联式
户内水平双管并联式,竖向无立管,不影响装修,入口设热表、电动阀(或散热器支管上设温控阀),在散热器支管上设温控阀就可以实现分室控制温度,如果仅在各户入口处设电动阀,在主要房间设温度传感器来控制某房间,其它房间由于供回水温度相同,只进行量调节,比较容易实现.由于其各组散热器相对独立,对于跃层户型比较适合,需要与各专业配合进行,调节性能优于单管系统,由于各并联环路无高差产生的自然作用压头,各并联环路较垂直式宜于水力平衡,尤其是下供下回水平式双管散热器采暖系统由于便于布置和管理,具有良好的稳定性,但是存在着管道过门须另作处理,每组散热器须设跑风,垫层内不能有管件接头,隐蔽困难等问题.
（3）其他连接方式
除此之外,还有户内水平单管串联式,无竖向立管,墙面整洁、不影响装修,但是不能分室控温,系统末端水温较低,并且散热器片数较多,管道过门也需要另作处理.适用于面积较小的户型,需要在总入口设置温控阀,需要注意的是所用的热管散热器的启动温度不能高于采暖初期及末期外网回水温度,否则这段时间热管散热器将不起作用.但水平单管串联式没有节能效果,且舒适度差,因此现已经不采用这种系统.
还有章鱼式系统和地板辐射式系统.所谓章鱼式又名放射式,系统内水平双管式系统散热器可调性好,各支管无接头,渗漏的环节较少,宜用于楼板垫层内或者木地板下敷设,可减少所有管道长度,安装后室内热环境好,散热器支管加温控阀或手动调节阀,可分室控温,调节性能优于单管系统,但是管道埋地,必须要设隔热及构造层,所以层高需要加高,造成造价偏高.而地板辐射式则是用管道铺设于楼板垫层内代替散热器,避免了地面上布置管道的麻烦,不影响地面装修,但是温控阀集中于分水器上,各房间内温度需要远程控制,且管槽过宽,管材的消耗量大,并且需要加高层高,不是所有的场合都适用.
二、暖气系统的几种连接方式在节能方面的分析比较
综上所述,水平双管并联式系统的散热器工况在敏感流量范围内,适合采用流量调节,而水平单管串联式系统的散热器工况在非敏感区,不适合采用流量调节,水平单管跨越式系统则处于两者之间,可根据具体情况而定.单管串联或跨越式系统形式安装简单、只能定流量运行、散热器进流系数目前还没有准确的计算方法；另外,由于安装时,散热器的支管长度与设计计算的取值经常会存在差异,因此很容易导致设计计算的结果与实际不符且散热器面积计算复杂,在系统最末端的散热器,由于进出口温度低,也会导致散热器的面积偏大.与之相比,双管系统具有更大的优点：可以实现变流量运行,每组散热器进出口温差相同,散热器的设计计算简单；散热器的进出口温差更大,故在相同的热负荷下,通过散热器的水流量更少,因此使用温控阀时,温控阀可以更有效地进行工作,用户可以根据自己对于房间温度的要求设置温控阀,调节散热器散热量,既节约了能源,又提高了房间的舒适度.然而这种系统对温控阀的依赖性高.温控阀的特点是当周围环境温度达到设定温度时,利用阀体上部某种介质的热涨冷缩原理,自动将阀顶到关闭部位,从而阻止热媒通过.而当环境温度低于设定温度时,阀瓣自动打开阀内通道,使热媒通过,使室温在设定的温度附近波动,从而不会出现过热现象.这样设置了温控阀的房间就可以充分利用太阳辐射得热、人体散热、设备散热等各种余热.在满足室内温度的要求下,减少了锅炉房或热力站的供热量,避免了室内温度过高的现象,节约了能源.
因此,从节能效果比较,水平单管串联式没有节能效果,舒适度差；水平单管跨越式有一定的节能效果,房间舒适度提高,但造价较高；水平双管并联式节能效果显著,能保证房间的舒适度,但系统较复杂,造价高.
另外,在节能方面,目前供暖系统的集中供暖分户计量对墙体的保温性能也提出了更高的要求.墙体保温性能越好,用户耗热量越少；同样楼板保温性能越好,用户耗热量越少,有利于解决热费收取不公问题.资料显示,做过外墙保温的建筑的耗热量相比没有做过外墙保温的建筑要节能36％左右.因此,在建筑设计时要注意房屋保温性能.
三、结束语
在建筑节能已成为当今世界发展的主题的今天,作为住宅采暖技术的改进,在设计时应对节能的采暖系统做多方比选,根据建设单位、用户的意见和项目的经济状况,所处区域的供热方式及运行现状,在满足有关现状和使用功能的前提下,选择最合理的方案和形式来实施.在今后的采暖系统设计中,对于系统连接形式的选择上,应该因地制宜,在节能设计要求的前提条件下,根据实际情况进行选择,多方面考虑热负荷的计算、热力工况及水力工况的变化规律,设计便于用户控制调节的采暖系统,大力发展节能环保的绿色建筑,为建设我们的可持续发展的目标而努力.